分層式橋梁健康管理系統(tǒng)研究與應(yīng)用
2011-11-11 來源:百度文庫
近來我國橋梁結(jié)構(gòu)事故頻繁發(fā)生,造成了重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,已經(jīng)引起人們對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)心和重視,當(dāng)橋梁發(fā)生突發(fā)性損傷時(shí),如果能夠及時(shí)做出判斷并發(fā)出預(yù)警,及時(shí)采取應(yīng)急處理措施,可以防止損傷進(jìn)一步發(fā)展和引發(fā)其它事故;對(duì)于長期服役的橋梁結(jié)構(gòu),如能定期對(duì)其累積損傷的程度做出正確評(píng)估,就可以充分掌握其工作狀態(tài),確保橋梁安全。在此工程背景下,橋梁健康監(jiān)測(cè)應(yīng)運(yùn)而生,并成為土木工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域。

    橋梁健康監(jiān)測(cè)是通過對(duì)橋梁的物理力學(xué)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)損傷的位置和程度進(jìn)行診斷,對(duì)橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評(píng)估,在突發(fā)事件或橋梁使用狀況嚴(yán)重異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)并為橋梁維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)[1-3]。健康監(jiān)測(cè)技術(shù)是一個(gè)多領(lǐng)域跨學(xué)科的綜合性技術(shù),它涉及到土木工程、動(dòng)力學(xué)、材料學(xué)、傳感器技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、信號(hào)分析、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊通信技術(shù)、模式識(shí)別等多個(gè)研究方向。

    真正意義上的橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)損傷的實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別功能,由于受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制,目前還沒有一種方法能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁監(jiān)測(cè)的自動(dòng)損傷識(shí)別,與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比,檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)要容易的多。隨著橋梁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,世界上發(fā)達(dá)國家更依賴于橋梁的無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行工作狀況評(píng)估、健康管理和維護(hù)策略的制定等,融合監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)而形成的綜合健康管理系統(tǒng)是真正能夠在實(shí)際工程中應(yīng)用的橋梁健康管理系統(tǒng)。

    1、橋梁實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成及不足

    1.1 實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

    橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)現(xiàn)橋梁健康監(jiān)測(cè)的完整平臺(tái),它包括傳感器系統(tǒng)、信息采集與處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析與顯示系統(tǒng)、損傷識(shí)別算法與程序、健康檔案與專家系統(tǒng)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等。通過健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控橋梁的整體行為,對(duì)出現(xiàn)的損傷位置和程度進(jìn)行診斷,對(duì)橋梁的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評(píng)估,為橋梁在突發(fā)事件(如強(qiáng)震、撞擊等)下或使用狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)并為橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供依據(jù)。

    健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由四個(gè)功能子系統(tǒng)組成并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作[5]。這四個(gè)子系統(tǒng)是:

    1. 傳感器系統(tǒng):包括加速度計(jì)、風(fēng)速風(fēng)向儀、位移計(jì)、溫度計(jì)、應(yīng)變計(jì)、信號(hào)放大處理器及連接介面等,并將待測(cè)物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào);

    2. 信息采集與處理系統(tǒng):包括信號(hào)采集器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等。安裝于被測(cè)結(jié)構(gòu)中, 采集傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理;

    3. 信息通信與傳輸系統(tǒng):包括網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺(tái)、安全監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)、與因特網(wǎng)的連接等。將采集并處理過的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心;

    4. 信息分析和監(jiān)控系統(tǒng):包括高性能計(jì)算機(jī)及分析軟件。利用具備損傷診斷功能的軟硬件分析接收到的數(shù)據(jù),判斷損傷的發(fā)生、位置和程度,對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況做出狀態(tài)評(píng)估,若發(fā)現(xiàn)異常,發(fā)出報(bào)警信息。

    1.2 實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足

    目前的研究認(rèn)為:健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須遵循功能要求和效益-成本分析兩大準(zhǔn)則[4]。其設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)考慮建立該系統(tǒng)的目的和功能,對(duì)于特定的結(jié)構(gòu),建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的可以是結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證,也可以是研究。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的規(guī)模以及所采用的傳感儀器和通信設(shè)備等需考慮投資的限度。

    真正意義上的橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備對(duì)損傷的實(shí)時(shí)自動(dòng)識(shí)別功能,由于受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制,目前還沒有一種方法在實(shí)際工程中實(shí)現(xiàn)了橋梁監(jiān)測(cè)的自動(dòng)損傷識(shí)別,盡管有些橋梁監(jiān)測(cè)的損傷識(shí)別技術(shù)在理論上和人為的理想試驗(yàn)環(huán)境下是可實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)放到復(fù)雜的大型橋梁結(jié)構(gòu)中和隨機(jī)的橋梁工作環(huán)境中時(shí),幾乎沒有任何一種方法可行。要么受傳感器精度和靈敏度的限制,要么受太多隨機(jī)因素(風(fēng)、地震和車流等)的制約,而把繁復(fù)的分析手段程式化也困難重重。與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比,檢測(cè)系統(tǒng)要容易的多,隨著橋梁檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,世界上發(fā)達(dá)國家更依賴于橋梁的無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)橋梁進(jìn)行工作狀況評(píng)估、健康管理和維護(hù)策略的制定等。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)造價(jià)昂貴,而檢測(cè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。另外,橋梁健康檔案的建立還得依靠直接檢測(cè)到的橋梁損傷數(shù)據(jù)來建立,因此融合監(jiān)測(cè)與檢測(cè)技術(shù)而形成的綜合健康管理系統(tǒng)是真正能夠應(yīng)用的橋梁健康管理系統(tǒng)。

    2、分層式橋梁綜合健康管理系統(tǒng)

    2.1橋梁綜合健康管理系統(tǒng)的提出

    一座橋梁在其設(shè)計(jì)壽命期間的運(yùn)行安全問題和如何降低運(yùn)營成本、減少維護(hù)費(fèi)用一直是橋梁界十分關(guān)心的問題。橋梁綜合健康管理系統(tǒng)正是解決了這個(gè)難題,它是集橋梁檢測(cè)、橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、橋梁的專業(yè)維護(hù)于一身的健康管理系統(tǒng)。在橋梁的健康管理中檢測(cè)和監(jiān)測(cè)是不能互相替代的, 橋梁監(jiān)測(cè)和檢測(cè)都是以橋梁安全為終極目的,二者具有互補(bǔ)性,其特點(diǎn)可歸納如下:

    1)  橋梁監(jiān)測(cè)是通過傳感器測(cè)量和實(shí)時(shí)信號(hào)分析的手段間接地發(fā)現(xiàn)異常及損傷,而檢測(cè)技術(shù)是通過各種專用儀器直接發(fā)現(xiàn)及定位橋梁異常和損傷;

    2)  橋梁監(jiān)測(cè)對(duì)橋梁進(jìn)行長期觀測(cè),而檢測(cè)則是定期的和有針對(duì)性的對(duì)橋梁進(jìn)行測(cè)量;

    3)  橋梁監(jiān)測(cè)的內(nèi)容通常是橋梁的物理特性指標(biāo)(振動(dòng)、位移、應(yīng)力、應(yīng)變、撓度,溫度、風(fēng)等),而檢測(cè)的內(nèi)容則是直接的損傷指標(biāo)(裂紋長度、深度、銹蝕深度等);

    4)  橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)反應(yīng)橋梁工作異常,而檢測(cè)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁受到的突然損傷;

    5)  橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常不能準(zhǔn)確的判斷損傷類型、位置及程度,而有針對(duì)性的檢測(cè)則能較準(zhǔn)確地得出橋梁的損傷類型、位置及程度;

    6)  監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)全橋的異常反應(yīng),而檢測(cè)(尤其是大型橋梁)有時(shí)會(huì)忽略有些隱蔽損傷導(dǎo)致的異常;

    7)  監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)出的異常事件可以作為針對(duì)性檢測(cè)的指針,而檢測(cè)得出的損傷數(shù)據(jù)又可以作為橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化的參考;

    8)  橋梁綜合健康管理系統(tǒng)同時(shí)采用結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)和檢測(cè)技術(shù),即在系統(tǒng)中同時(shí)應(yīng)用監(jiān)測(cè)及檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行損傷判別。

    2.2橋梁綜合健康管理系統(tǒng)的構(gòu)成

    分層式綜合健康管理系統(tǒng)由信息獲取層、分析記錄層和決策層構(gòu)成(圖1),其顯著特點(diǎn)是信息獲取的多樣性,運(yùn)營過程中的信息獲取由實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、適時(shí)監(jiān)測(cè)、針對(duì)性檢測(cè)、施工過程中的監(jiān)測(cè)和常規(guī)檢測(cè)來完成。

    圖1 分層式綜合健康管理系統(tǒng)圖
    實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能是實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)橋梁各結(jié)構(gòu)件的工作狀態(tài),及時(shí)地發(fā)現(xiàn)損傷和微損傷,當(dāng)損傷和微損傷積累達(dá)到對(duì)橋梁的運(yùn)行安全產(chǎn)生危害時(shí)將發(fā)出藍(lán)色警報(bào)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在大型橋梁健康管理系統(tǒng)中處于基礎(chǔ)層的核心部分,它直接對(duì)橋梁安全負(fù)責(zé),為橋梁檢測(cè)提供及時(shí)的指導(dǎo)性意見,讓損傷在初期便得到及時(shí)的處理,讓橋梁保持健康的工作狀態(tài)。

    適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括兩部分,一是報(bào)警后監(jiān)測(cè),二是定期監(jiān)測(cè)。當(dāng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到的結(jié)構(gòu)整體性能參數(shù)或局部性能參數(shù)產(chǎn)生異常變化后,系統(tǒng)發(fā)出藍(lán)色警報(bào),然后則需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)。為最大程度的保障結(jié)構(gòu)安全,還需要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)。

    施工過程中的監(jiān)測(cè)由于現(xiàn)場(chǎng)條件、環(huán)境因素、施工誤差等不可預(yù)知的因素,結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形在施工過程中是一個(gè)累積的過程,成橋后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)不可能與設(shè)計(jì)完全一致,采用設(shè)計(jì)的成橋結(jié)構(gòu)狀態(tài)作為橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初始狀態(tài)是不合理的,而這些殘余應(yīng)力與殘余變形是不可能通過成橋后的竣工試驗(yàn)等方法準(zhǔn)確掌握的,必須在施工過程中即開始監(jiān)測(cè)前述項(xiàng)目,積累施工過程數(shù)據(jù),這樣才能準(zhǔn)確掌握橋梁運(yùn)營健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初始指紋,更好的運(yùn)行橋梁運(yùn)營健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

    同時(shí)在施工過程中上述健康監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的分析計(jì)算結(jié)果和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還可以和施工監(jiān)控單位的結(jié)果相互校核??梢詫蛄旱恼麄€(gè)生命周期的橋梁健康監(jiān)測(cè)統(tǒng)一考慮,合理規(guī)劃監(jiān)測(cè)內(nèi)容,統(tǒng)籌分配有效資源。把成橋過程中的施工監(jiān)控中的監(jiān)測(cè)內(nèi)容作為橋梁健康監(jiān)測(cè)的一個(gè)組成部分。

    針對(duì)性檢測(cè)通過橋梁監(jiān)測(cè)得到損傷的初步信息后需要進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè),確認(rèn)損傷的類型、大小和位置,然后決定是否發(fā)出橙色報(bào)警,同時(shí)將損傷數(shù)據(jù)存入健康檔案數(shù)據(jù)庫,以便以后對(duì)橋梁模型進(jìn)行修正。

    橋梁常規(guī)檢測(cè)橋梁常規(guī)檢測(cè)指根據(jù)《公路橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范》的要求,對(duì)橋梁進(jìn)行定期的健康“普查”。它先對(duì)所有橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行外觀檢查,發(fā)現(xiàn)損傷后再用無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)損傷量化確認(rèn)。橋梁常規(guī)檢測(cè)將遵從以下原則進(jìn)行:1)對(duì)橋梁進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè),完成橋梁的信息卡,真實(shí)了解橋梁的實(shí)際工作狀況。2)對(duì)橋梁進(jìn)行的檢測(cè),可以為結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性評(píng)估提供基礎(chǔ)資料;為確定是否對(duì)橋梁維護(hù)采取進(jìn)一步的措施提供依據(jù)。

    3、分層式橋梁綜合健康管理系統(tǒng)的應(yīng)用

    3.1工程背景

    富民橋工程位于天津市海河兩岸綜合開發(fā)規(guī)劃的智慧城范圍內(nèi),是一座新建的跨海河橋梁,橋梁全長為340.3m,主橋設(shè)計(jì)為單塔空間索面自錨式懸索橋,橋塔為獨(dú)柱,主跨主纜錨于主梁的兩側(cè),邊跨主纜錨于重力式錨碇,形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。主纜主跨采用三維空間線形,在立面及平面皆為拋物線,邊跨主纜采用一組(兩根并排)纜索,不加豎向吊索形式,該結(jié)構(gòu)形式為結(jié)構(gòu)首創(chuàng)。

    橋梁主跨跨徑157.08m,邊跨跨徑86.4m,橋面全寬38.6m。橋型布置圖見圖2。

    圖2 橋型布置圖及加速度傳感器測(cè)點(diǎn)布置
    3.2富民橋測(cè)點(diǎn)布置

    實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置針對(duì)富民橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要分為環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)靜力性能監(jiān)測(cè)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能監(jiān)測(cè)。

    1)環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)

    根據(jù)該橋的特點(diǎn)需長期進(jìn)行的環(huán)境監(jiān)測(cè)只考慮環(huán)境溫度,考慮到引起橋梁應(yīng)力的溫度作用主要為季節(jié)溫度變化和日照引起的橋梁不同部位的溫度差,但沿橋梁縱向方向的溫度變化不大,因此,本項(xiàng)目在主梁上布設(shè)數(shù)字式溫度計(jì)測(cè)量日照引起的溫度場(chǎng)。

    2)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)

    a)懸吊體系的動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)

    橋梁結(jié)構(gòu)的受損和安全性降低主要是由于橋梁主要構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的疲勞損傷的累積結(jié)果,而橋梁結(jié)構(gòu)疲勞損傷主要是由于動(dòng)荷載作用下的交變應(yīng)力作用的結(jié)果。對(duì)于懸索橋,其懸吊體系(主纜和吊索)不僅影響主梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和受力特性,而且其本身在交變應(yīng)力與環(huán)境腐蝕的相互作用下是導(dǎo)致疲勞和銹蝕損傷擴(kuò)展的重要原因之一。結(jié)構(gòu)的整體性能改變時(shí),其模態(tài)參數(shù)(如頻率、振型等)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。選用三軸加速度傳感器對(duì)懸吊體系的動(dòng)力特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

    b)、主梁的動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)

    主梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)往往與引起整體振動(dòng)的強(qiáng)振源相聯(lián)系,因此,通過對(duì)索塔和主梁振動(dòng)的監(jiān)測(cè),不僅可以識(shí)別主梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù),還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)主梁結(jié)構(gòu)承受波動(dòng)載荷歷程的記錄,同時(shí),對(duì)加速度信號(hào)積分,可以得到結(jié)構(gòu)的動(dòng)位移。對(duì)于主梁,需要同時(shí)測(cè)量豎向和水平橫向和縱向方向的加速度,因此,需要選用三軸加速度傳感器,根據(jù)該橋主要參與振動(dòng)的振型,本項(xiàng)目將沿橋的跨度在橋面寬度兩側(cè)布設(shè)加速度傳感器對(duì)主梁的動(dòng)力特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

    c)、索塔的動(dòng)力特性監(jiān)測(cè)

    索塔是懸索橋的重要構(gòu)件,索塔的振動(dòng)主要為順橋向和橫橋向的振動(dòng),而且其頂部的振動(dòng)最大,因此,在索塔頂部布設(shè)兩軸加速度傳感器對(duì)索塔的動(dòng)力特性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

    適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)容主要有:

    1)懸吊體系的監(jiān)測(cè)

    準(zhǔn)確掌握吊索索力分布和索力變化有助于監(jiān)測(cè)吊索系統(tǒng)的工作狀態(tài)、分析索力分布及其變化對(duì)大橋結(jié)構(gòu)的影響、指導(dǎo)索力校正調(diào)整,并為更進(jìn)一步的局部檢查提供依據(jù)。

    為準(zhǔn)確反映整個(gè)吊索系統(tǒng)索力分布和變化的情況,吊索索力檢測(cè)采用振動(dòng)法和布設(shè)光纖光柵傳感器相結(jié)合的方法。

    2)主梁結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)

    監(jiān)測(cè)主梁應(yīng)力的目的在于通過對(duì)主梁結(jié)構(gòu)的控制部位和重點(diǎn)部位內(nèi)力的監(jiān)測(cè),掌握主梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、局部結(jié)構(gòu)及連結(jié)處在各種載荷下的響應(yīng),為結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別和結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估提供依據(jù)。同時(shí),通過控制點(diǎn)上的應(yīng)力狀態(tài)的變異,檢查結(jié)構(gòu)是否有損壞或潛在損壞。

    主梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容是各控制截面的變形、應(yīng)力及溫度效應(yīng);主梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性;伸縮縫位移等??紤]到大橋主梁比較寬,應(yīng)重視主梁結(jié)構(gòu)橫向應(yīng)力的監(jiān)測(cè)。

    控制截面為主梁的跨中、3/4跨、梁塔處的應(yīng)力和變形。主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)采用振弦式應(yīng)變計(jì)和光纖光柵傳感器相結(jié)合的方式,以對(duì)主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行適時(shí)的、定期的檢測(cè)。

    3)索塔結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)

    索塔是懸索橋的主要受力構(gòu)件,既要承受縱橋向的荷載,又要承受橫向風(fēng)載和溫度荷載,索塔的受力、沉降和變形狀況是懸索橋結(jié)構(gòu)安全的重要控制指標(biāo)。該項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容是反映懸索橋結(jié)構(gòu)整體工作狀態(tài)的重要方面。

    主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括索塔塔頂?shù)某两岛退轿灰?、索塔結(jié)構(gòu)各主要控制截面的應(yīng)力及溫度效應(yīng)??刂平孛鏋橹兴退捉孛?。鑒于應(yīng)變傳感器的相對(duì)測(cè)試原理,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)變監(jiān)測(cè),在重要的應(yīng)變控制測(cè)點(diǎn)實(shí)行雙傳感器布置,經(jīng)標(biāo)定后兩傳感器互為參考,其中一只傳感器因損壞而需要更換時(shí),以另一只傳感器示值進(jìn)行標(biāo)定,此設(shè)計(jì)方法可以解決應(yīng)變傳感器更換丟失初值的問題。

    4)主纜索力監(jiān)測(cè)

    主纜是衡量懸索橋是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要標(biāo)志,且不可更換,通過對(duì)主纜索力的監(jiān)測(cè),不僅能為從總體上評(píng)估大橋的安全性和耐久性提供依據(jù),同時(shí)也能檢測(cè)鋼索的錨固系統(tǒng)和防護(hù)系統(tǒng)是否完好,鋼索是否銹蝕等。在人工適時(shí)、定期的振動(dòng)法進(jìn)行檢測(cè)的基礎(chǔ)上,又加入了光纖光柵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以確保測(cè)量的可靠性。

    4、結(jié)語

    本文提出了橋梁健康管理中監(jiān)測(cè)與檢測(cè)相結(jié)合、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與適時(shí)監(jiān)測(cè)相結(jié)合、運(yùn)營健康監(jiān)測(cè)與施工監(jiān)控相結(jié)合的原則,構(gòu)建了分層式橋梁綜合健康管理系統(tǒng)并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的說明。該系統(tǒng)采用了多樣化的健康信息獲取方式,以綜合信息為基礎(chǔ)進(jìn)行橋梁損傷識(shí)別,同時(shí)由于采用了分級(jí)報(bào)警的模式,降低了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)虛假報(bào)警的幾率,彌補(bǔ)了當(dāng)今相關(guān)研究和設(shè)計(jì)的不足。最后,通過實(shí)際工程驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性,同時(shí)也為系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和推廣奠定了基礎(chǔ)。
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